【正文】 ，并且虧損幅度持續(xù)擴(kuò)大，2011年上半年虧損3300萬(wàn)美元，虧損幅度是2010年上半年的6倍。 我國(guó)磷酸鐵鋰需求分析與預(yù)測(cè) 我國(guó)磷酸鐵鋰消費(fèi)分析磷酸鐵鋰正極材料的產(chǎn)業(yè)化將直接帶動(dòng)鋰離子動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)由于磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的重量輕，續(xù)航能力大的優(yōu)勢(shì)，電動(dòng)自行車(chē)行業(yè)將以更高的速度增長(zhǎng)。磷酸鐵鋰正極材料的產(chǎn)業(yè)化也將推動(dòng)混合電動(dòng)車(chē)的應(yīng)用和推廣。同時(shí)，鋰離子動(dòng)力電池在車(chē)用蓄電池、不間斷電源、大型通信電源等方面的應(yīng)用具有廣闊的市場(chǎng)。 我國(guó)磷酸鐵鋰應(yīng)用領(lǐng)域消耗分析表應(yīng)用領(lǐng)域電池配置材料耗量市場(chǎng)概況折算用量風(fēng)光互補(bǔ)路燈24V100Ah7公斤大陸市場(chǎng)2010年LED路燈需求量為67萬(wàn)盞。4690噸電動(dòng)自行車(chē)36V10Ah1公斤2008年中國(guó)共銷(xiāo)售2100萬(wàn)輛電動(dòng)自行車(chē)，其中鉛酸電池占據(jù)90%以上，鎳氫次之，鋰電池僅占1%。21000噸電動(dòng)工具，目前市場(chǎng)85%被鎳鎘電池占據(jù)。5470噸電動(dòng)汽車(chē)300V200Ah160公斤“十城千輛”示范項(xiàng)目，到2010年在13個(gè)城市推廣至少3萬(wàn)輛新能源車(chē)的運(yùn)行。4800噸電動(dòng)大巴500V400Ah550公斤我國(guó)的電動(dòng)自行車(chē)從研制開(kāi)發(fā)到上世紀(jì)90年代中期小批量投放市場(chǎng)，及至現(xiàn)在的生產(chǎn)和銷(xiāo)售，一直呈逐年大幅增長(zhǎng)的勢(shì)頭。，，到2001年上升到58萬(wàn)輛，2002年起銷(xiāo)售規(guī)模突破100萬(wàn)輛，2003年全國(guó)產(chǎn)量高達(dá)400萬(wàn)輛，2004年已銷(xiāo)售500萬(wàn)輛，累計(jì)產(chǎn)銷(xiāo)量達(dá)1500萬(wàn)輛，市場(chǎng)容量已經(jīng)達(dá)到100億元，全國(guó)共有近700家電動(dòng)自行車(chē)企業(yè)獲得了生產(chǎn)許可證。目前中國(guó)的自行車(chē)數(shù)量為5億輛，保守估計(jì)，其中每年2%被電動(dòng)自行車(chē)取代，每輛電動(dòng)自行車(chē)配一個(gè)動(dòng)力電池，每個(gè)電池用1千克磷酸鐵鋰計(jì)算，一年所需要的磷酸鐵鋰正極材料將達(dá)到1萬(wàn)噸?；旌想妱?dòng)汽車(chē)最先主要是公交車(chē)上的應(yīng)用，以全國(guó)的100個(gè)大中城市計(jì)算，共計(jì)采用混合電動(dòng)汽車(chē)50000輛，每輛車(chē)車(chē)用電池使用正極材料100千克計(jì)算，一年需要正極材料5000噸。另外，磷酸鐵鋰可以在小電池上可以和鈷酸鋰混合使用，一年的需求量將達(dá)到5000噸。因此，保守估計(jì)，磷酸鐵鋰正極材料每年市場(chǎng)需求為2萬(wàn)噸。但是，目前，電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)主要采用鎳氫電池作為動(dòng)力源，而鋰離子電池電動(dòng)汽車(chē)的份額仍然較小。有資料稱(chēng)：2009年國(guó)內(nèi)每年磷酸鐵鋰的需求量為8000噸左右。而2008年我國(guó)磷酸鐵鋰實(shí)際銷(xiāo)售不到1000噸。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池的廠(chǎng)商較多，主要集中在廣東、深圳、浙江、天津等地，其中，深圳是國(guó)內(nèi)最大的鋰電池生產(chǎn)基地，有代表性的是比亞迪、沃特瑪、比克、ATL等。深圳市比亞迪電池股份有限公司正致力于研究動(dòng)力汽車(chē)，2008年該公司大批量采購(gòu)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的磷酸鐵鋰，據(jù)稱(chēng)磷酸鐵鋰月需求是40噸，最高達(dá)到月需200噸。是中國(guó)目前最大的磷酸鐵鋰消費(fèi)企業(yè)。該公司磷酸鐵鋰除滿(mǎn)足自用外，還滿(mǎn)足大眾、上海等客戶(hù)需求。深圳市沃特瑪電池有限公司自2006年以來(lái)專(zhuān)項(xiàng)生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池，2007年中試成功并實(shí)現(xiàn)小批量供貨。沃特瑪最早只生產(chǎn)單體電池，2008年掌握了電池成組技術(shù)，并為五洲龍、吉利和奇瑞等整車(chē)廠(chǎng)配套。，是目前國(guó)內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量最大的生產(chǎn)廠(chǎng)家。目前，深圳市上路運(yùn)行的混合動(dòng)力公交車(chē)配裝的磷酸鐵鋰電池絕大部分產(chǎn)自沃特瑪，其中有的車(chē)輛已經(jīng)運(yùn)行一年多，行駛里程超過(guò)2萬(wàn)公里，表現(xiàn)良好。除此之外，該公司的產(chǎn)品還為即將在深圳上路示范運(yùn)行的141輛混合動(dòng)力公交客車(chē)配套。隨后，沃特瑪再為180輛新能源客車(chē)提供動(dòng)力電池的訂單將在2011年內(nèi)完成。在深圳市場(chǎng)取得重大突破的同時(shí)，沃特瑪還積極開(kāi)拓國(guó)內(nèi)其他市場(chǎng)。2011年8月初，該公司與眾泰汽車(chē)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，為其純電動(dòng)轎車(chē)配套。此外，沃特瑪還為廈門(mén)金旅即將在天津示范運(yùn)行的40多輛新能源公交車(chē)提供動(dòng)力電池組。山東海霸電池有限公司是中國(guó)北方地區(qū)規(guī)模較大的鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)廠(chǎng)家之一，也是山東省鋰離子動(dòng)力電池重點(diǎn)生產(chǎn)廠(chǎng)家。目前該公司的產(chǎn)品主要是：磷酸鐵鋰動(dòng)力電池（礦燈電池、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)高爾夫球車(chē)、電動(dòng)觀光車(chē)、電動(dòng)警車(chē)、電動(dòng)清掃車(chē)）。此外，ATL廣東新能源目前每月對(duì)磷酸鐵鋰的需求是10噸，天津力神在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的為Valence OEM后，每月也有固定的磷酸鐵鋰需求。河南環(huán)宇集團(tuán)和青島澳柯瑪都希望能尋找到供應(yīng)磷酸鐵鋰材料的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠(chǎng)家。理論上磷酸鐵鋰需求旺盛，根據(jù)我們的調(diào)研認(rèn)為，利用磷酸鐵鋰作正極材料生產(chǎn)動(dòng)力電池的應(yīng)用還剛起步，許多技術(shù)問(wèn)題需要解決；市場(chǎng)需求主要是測(cè)試樣品，需要開(kāi)發(fā)、開(kāi)拓市場(chǎng)。電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的形勢(shì)已經(jīng)趨于明朗，但要克服技術(shù)難題、進(jìn)一步降低制造成本保守估計(jì)還需要3～5年的成熟期，發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)是我國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)，但我國(guó)磷酸鐵鋰電池企業(yè)目前的重點(diǎn)必須放在電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)和路燈市場(chǎng)?！爸\生存求發(fā)展”是我們現(xiàn)階段的重要任務(wù)?！?007～2010年我國(guó)磷酸鐵鋰產(chǎn)、供、需情況見(jiàn)下表和圖： 2007～2010年我國(guó)磷酸鐵鋰產(chǎn)、供、需平衡表單位：噸/年項(xiàng)目2007年2008年2009年2010年 2007～2010年我國(guó)磷酸鐵鋰產(chǎn)、供、需走勢(shì)圖 我國(guó)磷酸鐵鋰需求預(yù)測(cè)… 2011～2015年我國(guó)磷酸鐵鋰產(chǎn)、供、需預(yù)測(cè)表 2011～2015年我國(guó)磷酸鐵鋰產(chǎn)、供、需預(yù)測(cè)走勢(shì)圖從供給來(lái)看，目前中國(guó)的磷酸鐵鋰材料生產(chǎn)企業(yè)據(jù)統(tǒng)計(jì)約有100 多家，多數(shù)尚處在研發(fā)階段（包括小試和中試），能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)的企業(yè)也有40 余家，其中絕大部分還處在小批量試產(chǎn)階段。準(zhǔn)備進(jìn)入磷酸鐵鋰領(lǐng)域的企業(yè)就更多。就已經(jīng)參與的這些企業(yè)而言，如果各自發(fā)布的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃能夠?qū)崿F(xiàn)，未來(lái)兩三年內(nèi)的總產(chǎn)能至少會(huì)在6萬(wàn)噸以上。僅現(xiàn)有產(chǎn)能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前實(shí)際需求。但如果在純電動(dòng)汽車(chē)中廣泛應(yīng)用，能消化當(dāng)前大部分的產(chǎn)能。第五章、磷酸鐵鋰競(jìng)爭(zhēng)分析與預(yù)測(cè)鋰離子電池的性能主要取決于所用電池內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)和性能。這些電池內(nèi)部材料包括負(fù)極材料、電解質(zhì)、隔膜和正極材料等。其中正、負(fù)極材料的選擇和質(zhì)量直接決定鋰離子電池的性能與價(jià)格。因此廉價(jià)、高性能的正、負(fù)極材料的研究一直是鋰離子電池行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。負(fù)極材料一般選用碳材料，目前的發(fā)展比較成熟。而正極材料的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為制約鋰離子電池性能進(jìn)一步提高、價(jià)格進(jìn)一步降低的重要因素。在目前的商業(yè)化生產(chǎn)的鋰離子電池中，正極材料的成本大約占整個(gè)電池成本的40％左右，正極材料價(jià)格的降低直接決定著鋰離子電池價(jià)格的降低。對(duì)鋰離子動(dòng)力電池尤其如此。比如一塊手機(jī)用的小型鋰離子電池大約只需要5克左右的正極材料，而驅(qū)動(dòng)一輛公共汽車(chē)用的鋰離子動(dòng)力電池可能需要高達(dá)500千克的正極材料。生產(chǎn)鋰離子動(dòng)力電池必然要對(duì)正極材料進(jìn)行選擇。雖然從理論上講，可以提供選擇的正極材料品種繁多，目前已批量應(yīng)用于鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。 鈷酸鋰競(jìng)爭(zhēng)分析在目前商業(yè)化的鋰離子電池中基本上選用層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰（LiCoO2）作為正極材料。其理論容量為274mAh/g，實(shí)際容量為140mAh/g左右，也有報(bào)道實(shí)際容量已達(dá)155mAh/g。該正極材料的主要優(yōu)點(diǎn)為：工作電壓較高（）、充放電電壓平穩(wěn)，適合大電流充放電，比能量高、循環(huán)性能好，電導(dǎo)率高，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、容易制備等。主要缺點(diǎn)為：價(jià)格昂貴，抗過(guò)充電性較差，循環(huán)性能有待進(jìn)一步提高。鈷酸鋰最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)很成熟，并已廣泛應(yīng)用在小型低功率的便攜式電子產(chǎn)品上，如手機(jī)、筆記本電腦和數(shù)碼電子產(chǎn)品等。由于終端消費(fèi)品過(guò)去需求增長(zhǎng)迅速，導(dǎo)致鈷酸鋰價(jià)格一度暴漲，最高上攀至60萬(wàn)/噸，受金融危機(jī)影響最低回落到20萬(wàn)/噸，現(xiàn)在略有回升，毛利始終在10%以上。由于終端消費(fèi)品需求是剛性的，且還有一定比例的增長(zhǎng)，因此鈷酸鋰市場(chǎng)前景依然樂(lè)觀。 鎳酸鋰競(jìng)爭(zhēng)分析… 錳酸鋰競(jìng)爭(zhēng)分析用于鋰離子電池正極材料的錳酸鋰（LiMn2O4）具有尖晶石結(jié)構(gòu)。其理論容量為148mAh/g，實(shí)際容量為90～120mAh/g。工作電壓范圍為3～4V。該正極材料的主要優(yōu)點(diǎn)為：錳資源豐富、價(jià)格便宜，安全性高，比較容易制備。缺點(diǎn)是理論容量不高；材料在電解質(zhì)中會(huì)緩慢溶解，即與電解質(zhì)的相容性不太好；在深度充放電的過(guò)程中，材料容易發(fā)生晶格崎變，造成電池容量迅速衰減，特別是在較高溫度下使用時(shí)更是如此。為了克服以上缺點(diǎn)，近年新發(fā)展起來(lái)了一種層狀結(jié)構(gòu)的三價(jià)錳氧化物L(fēng)iMnO2。該正極材料的理論容量為286mAh/g，實(shí)際容量為已達(dá)200mAh/g左右。工作電壓范圍為3～。雖然與尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4相比，LiMnO2在理論容量和實(shí)際容量?jī)蓚€(gè)方面都有較大幅度的提高，但仍然存在充放電過(guò)程中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性問(wèn)題。在充放電過(guò)程中晶體結(jié)構(gòu)在層狀結(jié)構(gòu)與尖晶石結(jié)構(gòu)之間反復(fù)變化，從而引起電極體積的反復(fù)膨脹和收縮，導(dǎo)致電池循環(huán)性能變壞。而且LiMnO2也存在較高工作溫度下的溶解問(wèn)題。解決這些問(wèn)題的辦法是對(duì)LiMnO2進(jìn)行摻雜和表面修飾。目前已經(jīng)取得可喜進(jìn)展。 鈷鎳錳酸鋰競(jìng)爭(zhēng)分析… 磷酸鐵鋰競(jìng)爭(zhēng)分析磷酸鐵鋰具有橄欖石晶體結(jié)構(gòu)，是近年來(lái)研究的熱門(mén)鋰離子電池正極材料之一。其理論容量為170 mAh/g，在沒(méi)有摻雜改性時(shí)其實(shí)際容量已高達(dá)110 mAh/g。通過(guò)對(duì)LiFePO4進(jìn)行表面修飾，其實(shí)際容量可高達(dá)165 mAh/g，已經(jīng)非常接近理論容量。與以上介紹的正極材料相比，LiFePO4具有高穩(wěn)定性、更安全可靠、更環(huán)保并且價(jià)格低廉。LiFePO4的主要缺點(diǎn)是理論容量不高，室溫電導(dǎo)率低。基于以上原因，LiFePO4在大型鋰離子電池方面有非常好的應(yīng)用前景。但要在整個(gè)鋰離子電池領(lǐng)域顯示出強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，LiFePO4卻面臨以下不利因素：（1）來(lái)自L(fǎng)iMn2OLiMnOLiNiMO2正極材料的低成本競(jìng)爭(zhēng)；（2）在不同的應(yīng)用領(lǐng)域人們可能會(huì)優(yōu)先選擇更適合的特定電池材料；（3）LiFePO4的電池容量不高；（4）在高技術(shù)領(lǐng)域人們更關(guān)注的可能不是成本而是性能，如應(yīng)用于手機(jī)與筆記本電腦；（5）LiFePO4急需提高其在1C速度下深度放電時(shí)的導(dǎo)電能力，以此提高其比容量。（6）在安全性方面，LiCoO2代表著目前工業(yè)界的安全標(biāo)準(zhǔn)，而且LiNiO2的安全性也已經(jīng)有了大幅度的提高，只有LiFePO4表現(xiàn)出更高的安全性能，尤其是在電動(dòng)汽車(chē)等方面的應(yīng)用，才能保證其在安全方面的充分競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。下表對(duì)不同鋰離子電池正極材料的性能進(jìn)行了比較。 不同鋰離子正極材料性能比較表盡管從理論上能夠用作鋰離子電池正極材料種類(lèi)很多，但目前在商業(yè)化生產(chǎn)的鋰離子電池中最廣泛使用的正極材料仍然是LiCoO2。層狀結(jié)構(gòu)的LiNiO2雖然比LiCoO2具有更高的比容量，但由于它的熱分解反應(yīng)導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變化和安全性問(wèn)題，使得直接應(yīng)用LiNiO2作為正極材料還有相當(dāng)?shù)木嚯x。鎳酸鋰由于存在固有的缺陷，如容量低、循環(huán)性能差、有安全隱患等，只能作為過(guò)渡材料使用，短期內(nèi)在動(dòng)力電池有所表現(xiàn)，但長(zhǎng)期必然被磷酸鐵鋰所取代，其市場(chǎng)前景并不十分看好。但用Co部分取代Ni獲得安全性較高的LiNi1xCoxO2來(lái)作為正極材料可能是將來(lái)一個(gè)重要的發(fā)展方向。尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4和層狀結(jié)構(gòu)的LiMnO2由于原材料資源豐富、價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯、安全性能高而被認(rèn)為是極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的正極候選材料之一。但其存在的充放電過(guò)程中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性問(wèn)題將是將來(lái)的重要研究課題。具有橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4目前的實(shí)際放電容量已達(dá)理論容量的95％左右，并且具有價(jià)格便宜、安全性高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是大型鋰離子電池中極有理想的正極材料。綜合分析認(rèn)為：鋰離子動(dòng)力電池的正極材料有磷酸鐵鋰(LiFePO4)、鈷酸鋰（LiCoO2）、鎳酸鋰（LiNiO2）、錳酸鋰（LiMn2O4）四種。鈷酸鋰價(jià)格昂貴、熱穩(wěn)定性能差，鎳酸鋰合成困難，錳酸鋰高溫循環(huán)與高溫性能較差，較難滿(mǎn)足動(dòng)力電池的要求。磷酸鐵鋰價(jià)格便宜、安全性好、環(huán)境友好，適合大功率鋰離子動(dòng)力電池的要求，成為國(guó)內(nèi)外鋰離子動(dòng)力電池正極材料研究重點(diǎn)。 不同正極材料鋰離子電池性能比較表目前，國(guó)內(nèi)外非動(dòng)力鋰電池正極材料通常是鈷酸鋰，而動(dòng)力鋰電池正極材料分為錳酸鋰和磷酸鐵鋰兩大派系，二者相對(duì)鈷酸鋰具有更強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，且有著優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性和安全性。但在不同國(guó)家仍各有側(cè)重，如日本以錳酸鋰為主，日商的錳酸鋰具有高安全性、低制造成本的特點(diǎn)，在車(chē)載環(huán)境下壽命高達(dá)12 年、10 萬(wàn)公里，與純電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)壽命相當(dāng)，日產(chǎn)聆風(fēng)(Leaf)、三菱iMiEV 都使用錳酸鋰電池；美國(guó)則同時(shí)發(fā)展錳酸鋰和磷酸鐵鋰，通用沃藍(lán)達(dá)(volt) 就采用LG 提供的錳酸鋰電池，而fisker 公司的產(chǎn)品則使用A123 的高性能磷酸鐵鋰電池；我國(guó)目前以比亞迪為首的企業(yè)主推磷酸鐵鋰電池，其技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)水平，安全性、一致性、電池壽命等問(wèn)題基本解決，應(yīng)用新能源車(chē)型包括Fe6 等。在通訊電池領(lǐng)域，三元素復(fù)合材料最有可能成為替代鈷酸鋰的正極材料。三元素相對(duì)鈷酸鋰具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)和更高的安全性，且容量更高。因此，各類(lèi)正極材料的市場(chǎng)占有率隨著發(fā)展趨勢(shì)的變化而變化，其中錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰正極材料的市場(chǎng)份額在逐漸增加，而鈷酸鋰則逐漸被以上三種材料替代。在動(dòng)力電池領(lǐng)域，錳酸鋰和磷酸鐵鋰是最有前途的正極材料。磷酸鐵鋰作為正極材料能量密度就大于錳酸鋰（LiMn2O4： 100mAh/g，h/kg ； 而LiFePO4：150mAh/g，h/kg），而且在各種正極材料中，它的內(nèi)部阻力是非常小的，這使得電池的使用壽命較長(zhǎng)，充放電時(shí)發(fā)熱量小，安全性高。但在工業(yè)化成熟度、成本、一致性上，錳酸鋰遠(yuǎn)優(yōu)于磷酸鐵鋰。由于電動(dòng)車(chē)用的鋰電池是數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)電芯連接起來(lái)的，對(duì)一致性要求非常高，這是磷酸鐵鋰最難做到的。如今，國(guó)外汽車(chē)整車(chē)大廠(chǎng)主要選擇了成熟度高的錳酸鋰，即便是磷酸鐵鋰最優(yōu)秀的A123也在通用雪佛蘭招標(biāo)敗給錳酸鋰大廠(chǎng)LG化學(xué)。整車(chē)大廠(chǎng)可不會(huì)為磷酸鐵鋰廠(chǎng)家做實(shí)驗(yàn)，在目前頻頻汽車(chē)召回的情況下，整車(chē)廠(chǎng)家都異常小心謹(jǐn)慎。但盡管是錳酸鋰電池，其技術(shù)成熟度也不過(guò)五年，當(dāng)今的鋰電池產(chǎn)品可以說(shuō)是“包羅萬(wàn)象”，各種正負(fù)極材料、隔膜和電解質(zhì)的搭配層出不窮，廠(chǎng)商在選擇具體的鋰電池的時(shí)候還需根據(jù)競(jìng)標(biāo)方電池的實(shí)際性?xún)r(jià)比來(lái)挑選。對(duì)于電池廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，提高電池安全性、一致性和容量才是關(guān)鍵。 2007～2011年各類(lèi)正極材料市場(chǎng)